JP7225404B2 - 管路システム、排出方法、制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、液化ガス燃料が気化したベントガスをベントポストから排出する船舶に設けられる管路システム、当該管路システムを用いてベントガスを排出する方法、管路システムに設けられる弁を制御する制御システムに関する。
従来、LPG等のガスを液化させた燃料(以下、液化ガス燃料)を用いてエンジンを駆動させる船舶が使用されている。この種の船舶では、エンジンで使用されなかった残留の液化ガス燃料を気化させたベントガスを、上下方向に立設されたベントポストから排出することが行なわれている。
そして近年では、上記の船舶の例として、液化ガス燃料と、重油等の燃料油とを選択的に使用可能なエンジンを搭載した船舶が使用されている(例えば特許文献1)。この種の船舶は、図10に示すように、液化ガス燃料用のタンク4や、タンク4からの液化ガス燃料Lをエンジン5に供給する燃料供給システム6や、燃料油用のタンクや(図示を省略)、当該タンクからの燃料油をエンジン5に供給する燃料油用システム(図示を省略)を備えている。このような船舶では、エンジン5で使用する燃料を液化ガス燃料Lから燃料油に切り替える際などに、エンジン5及び燃料供給システム6に存在する残留の液化ガス燃料Lを気化してベントポスト3から排出する必要があり、この用途のために図10に示す管路システム100が使用されている。
管路システム100は、ドラム101と、燃料管路102と、燃料管路弁103A,103Bと、加熱手段104と、ガス管路105とを有している。当該管路システム100では、燃料管路弁103Aが開いた状態で、燃料供給システム6に存在する液化ガス燃料Lが、燃料管路102を介してドラム101の内部に導かれる。また燃料管路弁103Bが開いた状態で、エンジン5に存在する液化ガス燃料Lが、燃料管路102を介してドラム101の内部に導かれる。加熱手段104は、ドラム101の内部に存在する液化ガス燃料Lを加熱して気化させるものであり、ドラム101内で液化ガス燃料Lが気化したベントガスGが、ガス管路105を介してベントポスト3に導かれて、ベントポスト3の排出口3aから排出される(図10,図11)。
特開2020-050135号公報
ところで図10に示す従来の管路システム100では、ドラム101の内部が、ガス管路105及びベントポスト3を介して常に大気に開放された状態になる。これにより、ドラム101内の気圧が常に大気圧程度になるため、ドラム101内で気化されたベントガスGは、低温及び低圧であり、運動エネルギーが小さい。したがって、ベントポスト3の排出口3aから排出されるベントガスGの流速が遅くなる。このため、図11に示すように、排出口3aから排出されたベントガスGがベントポスト3の周囲に降下する現象が生じて、その結果、ベントポスト3の周囲の空間が、爆発性雰囲気になる虞がある。
本発明は、上記事項に鑑みてなされたものであって、その目的は、ベントポストの排出口からベントガスを高速で排出できることで、ベントポストの遠方にベントガスを拡散させて、ベンポストの周囲に降下するベントガスの量を少なく抑えることのできる管路システム、当該管路システムを用いてベントガスを排出する方法、及び前記管路システムに設けられる弁を制御する制御システムを提供することである。
上記目的を達成するため、本発明は、次の項に記載の主題を包含する。
項1.液化ガス燃料が気化したベントガスをベントポストから排出する船舶に設けられる管路システムであって、
壁で包囲された内部を有するドラムと、
前記液化ガス燃料を前記ドラムの内部に導くための燃料管路と、
前記燃料管路を開閉する燃料管路弁と、
前記ドラムの内部に導かれた前記液化ガス燃料を加熱することで前記ベントガスを発生させる加熱手段と、
前記ドラムの内部に存在する前記ベントガスを前記ベントポストに導くためのガス管路と、
前記ガス管路を開閉するガス管路弁と、を備える管路システム。
項2.前記船舶は、燃料供給システムに存在する前記液化ガス燃料をエンジンに供給するものであり、
前記燃料管路は、前記燃料供給システムに存在する前記液化ガス燃料を前記ドラムの内部に導くためのシステム用燃料管路と、前記エンジンに存在する前記液化ガス燃料を前記ドラムの内部に導くためのエンジン用燃料管路とを構成し、
前記燃料管路弁として、前記システム用燃料管路を開閉する第一の燃料管路弁と、前記エンジン用燃料管路を開閉する第二の燃料管路弁とを備える項1に記載の管路システム。
項3.前記ドラムの壁は、炭素鋼を用いて形成されている項1又は2に記載の管路システム。
項4.項1乃至3のいずれかに記載の管路システムを用いてベントガスを排出する方法であって、
圧送工程と、
前記圧送工程の後に実行される加熱排出工程とを有し、
前記圧送工程では、前記燃料管路弁及び前記ガス管路弁を開いた状態にして、液化ガス燃料を前記燃料管路を介して前記ドラムの内部に圧送することが行われ、
前記加熱排出工程では、
前記燃料管路弁及び前記ガス管路弁が閉じた状態で、前記ドラムの内部の気圧が大気圧以上の上限値に上昇するまでの間、前記ドラムの内部に存在する液化ガス燃料を加熱手段によって加熱してベントガスを発生させる加熱工程と、
前記ドラムの内部の気圧が前記上限値に達した際に前記ガス管路弁を開き、前記ドラムの内部の気圧が大気圧以上の下限値に低下した際に前記ガス管路弁を閉じることで、前記ドラムの内部の気圧が前記上限値から前記下限値に低下するまでの間、前記ドラムの内部に存在するベントガスを、ベントポストに導いてベントポストから排出させる排出工程とが行なわれるベントガスの排出方法。
項5.前記圧送工程は、前記ドラムの内部に貯留する液化ガス燃料の液面の位置が、第一位置より高くなるまで行なわれ、
前記加熱排出工程は、前記ドラムの内部に貯留する液化ガス燃料の液面の位置が、第一位置に低下するまで行なわれる、項4に記載のベントガスの排出方法。
項6.前記圧送工程は、前記ドラムの内部に貯留する液化ガス燃料の液面の位置が、第二位置になるまで行なわれ、
前記加熱排出工程は、前記ドラムの内部に貯留する液化ガス燃料の液面の位置が、前記第二位置から第三位置に低下するまで行なわれ、
前記ドラムの内部に貯留する液化ガス燃料の液面の位置が、前記第三位置になったときに、前記圧送工程に移行する、項4に記載のベントガスの排出方法。
項7.項1乃至3のいずれかに記載の管路システムに設けられるガス管路弁を制御する制御装置であって、
前記管路システムには、前記ドラムの内部の気圧を計測する圧力センサが設けられており、
前記制御装置は、前記燃料管路弁が閉じた状態で、前記ガス管路弁を制御するための手段として、上限値判定手段と、下限値判定手段と、弁制御手段とを有しており、
前記上限値判定手段は、前記ガス管路弁が閉じた状態で、前記圧力センサの計測値が、大気圧以上の上限値に達したか否かを判定し、
前記上限値判定手段によって、前記ガス管路弁が閉じた状態で、前記圧力センサの計測値が前記上限値に達したと判定された場合、前記弁制御手段は、前記ガス管路弁を開いた状態とし、
前記下限値判定手段は、前記ガス管路弁が開いた状態で、前記圧力センサの計測値が大気圧以上の下限値に低下したか否かを判定し、
前記下限値判定手段によって、前記ガス管路弁が開いた状態で、前記圧力センサの計測値が前記下限値に低下したと判定された場合、前記弁制御手段は、前記ガス管路弁を閉じた状態とし、
前記弁制御手段によって前記ガス管路弁が閉じた状態とされた後、前記上限値判定手段による判定に復帰する制御装置。
項8.項2に記載の管路システムに設けられる燃料管路弁及びガス管路弁を制御する制御装置であって、
前記管路システムには、前記ドラムの内部の気圧を計測する圧力センサと、前記ドラムの内部に貯留する前記液化ガス燃料の液面の位置を計測する燃料センサとが設けられており、
前記制御装置は、終了信号受信時位置判定手段と、第一位置判定手段と、上限値判定手段と、下限値判定手段と、弁制御手段とを有し、
前記エンジン及び前記燃料供給システムの一方から前記制御装置に燃料圧送開始信号が受信されることに応じて、前記弁制御手段は、前記燃料管路弁及び前記ガス管路弁を開いた状態とし、
前記燃料圧送開始信号の発信元から前記制御装置に燃料圧送終了信号が受信されることに応じて、前記終了信号受信時位置判定手段は、前記燃料センサの計測値に基づき、前記ドラムの内部に貯留する前記液化ガス燃料の液面の位置が、第一位置よりも低いか否かを判定し、
前記終了信号受信時位置判定手段によって、前記ドラムの内部に貯留する前記液化ガス燃料の液面の位置が、第一位置よりも低いと判定されない場合、前記弁制御手段は、前記燃料管路弁及び前記ガス管路弁を閉じた状態とし、
前記第一位置判定手段は、前記燃料センサの計測値に基づき、前記燃料管路弁及び前記ガス管路弁が閉じた状態で、前記ドラムの内部に貯留する前記液化ガス燃料の液面の位置が第一位置よりも低いか否かを判定し、
前記第一位置判定手段によって、前記ドラムの内部に貯留する前記液化ガス燃料の液面の位置が第一位置よりも低いと判定されない場合、前記上限値判定手段は、前記ガス管路弁が閉じた状態で、前記圧力センサの計測値が大気圧以上の上限値に達したか否かを判定し、
前記上限値判定手段によって、前記ガス管路弁が閉じた状態で、前記圧力センサの計測値が前記上限値に達したと判定された場合、前記弁制御手段は、前記ガス管路弁を開いた状態とし、
前記上限値判定手段によって、前記ガス管路弁が閉じた状態で、前記圧力センサの計測値が前記上限値に達したと判定されない場合、前記下限値判定手段は、前記ガス管路弁が開いた状態で、前記圧力センサの計測値が大気圧以上の下限値に低下したか否かを判定し、
前記下限値判定手段によって、前記ガス管路弁が開いた状態で、前記圧力センサの計測値が前記下限値に低下したと判定された場合、前記弁制御手段は、前記ガス管路弁を閉じた状態とし、
前記弁制御手段によって前記ガス管路弁が開いた状態とされた後や、前記下限値判定手段によって前記圧力センサの計測値が前記下限値に低下していないと判定された場合や、前記弁制御手段によって前記ガス管路弁が閉じた状態とされた後では、前記第一位置判定手段による判定に復帰し、
前記第一位置判定手段によって、前記ドラムの内部に貯留する前記液化ガス燃料の液面の位置が第一位置よりも低いと判定された場合、前記弁制御手段は、前記ガス管路弁を閉じた状態とする制御装置。
項9.項1乃至3のいずれかに記載の管路システムに設けられる燃料管路弁及びガス管路弁を制御する制御装置であって、
前記管路システムには、前記ドラムの内部の気圧を計測する圧力センサと、前記ドラムの内部に貯留する前記液化ガス燃料の量を計測する燃料センサとが設けられており、
前記制御装置は、第二位置判定手段と、第三位置判定手段と、上限値判定手段と、下限値判定手段と、弁制御手段とを有し、
前記第二位置判定手段は、前記燃料管路弁及び前記ガス管路弁が開いた状態で、前記ドラムの内部に貯留する液化ガス燃料の液面の位置が第二位置に達したか否かを判定し、
前記第二位置判定手段によって、前記ドラムの内部に貯留する液化ガス燃料の液面の位置が第二位置に達したと判定された場合、前記弁制御手段は、前記燃料管路弁及び前記ガス管路弁を閉じた状態とし、
前記第三位置判定手段は、前記燃料管路弁が閉じた状態で、前記ドラムの内部に貯留する液化ガス燃料の液面の位置が第三位置に低下したか否かを判定し、
前記第三位置判定手段によって、前記ドラムの内部に貯留する液化ガス燃料の液面の位置が第三位置に低下したと判定されない場合、前記上限値判定手段は、前記ガス管路弁が閉じた状態で、前記圧力センサの計測値が大気圧以上の上限値に達したか否かを判定し、
前記上限値判定手段によって、前記ガス管路弁が閉じた状態で、前記圧力センサの計測値が前記上限値に達したと判定された場合、前記弁制御手段は、前記ガス管路弁を開いた状態とし、
前記上限値判定手段によって、前記ガス管路弁が閉じた状態で、前記圧力センサの計測値が前記上限値に達したと判定されない場合、前記下限値判定手段は、前記ガス管路弁が開いた状態で、前記圧力センサの計測値が大気圧以上の下限値に低下したか否かを判定し、
前記下限値判定手段によって、前記ガス管路弁が開いた状態で、前記圧力センサの計測値が前記下限値に低下したと判定された場合、前記弁制御手段は、前記ガス管路弁を閉じた状態とし、
前記弁制御手段によって前記ガス管路弁が開いた状態とされた後や、前記下限値判定手段によって前記圧力センサの計測値が前記下限値に低下していないと判定された場合や、前記弁制御手段によって前記ガス管路弁が閉じた状態とされた後では、前記第三位置判定手段による判定に復帰し、
前記第三位置判定手段によって、前記ドラムの内部に貯留する液化ガス燃料の液面の位置が第三位置に低下したと判定された場合、前記弁制御手段は、前記ガス管路弁を開いた状態とし、この後、前記第二位置判定手段による判定に復帰する制御装置。
本発明によれば、ベントポストの排出口からベントガスを高速で排出できることで、ベントポストの遠方にベントガスを拡散させて、ベンポストの周囲に降下するベントガスの量を少なく抑えることができる。
本発明の実施形態に係る管路システムを示す概略図である。 本発明の実施形態に係る管路システムが設けられた船舶を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る管路システムを用いてベントガスを排出する方法を示すフロチャートである。 ガス管路弁を制御する制御装置の機能ブロック図である。 ガス管路弁を制御する制御装置によって実行される処理を示すフロチャートである。 燃料管路弁及びガス管路弁を制御する制御装置の機能ブロック図である。 燃料管路弁及びガス管路弁を制御する制御装置によって実行される処理を示すフロチャートである。 燃料管路弁及びガス管路弁を制御する制御装置の機能ブロック図である。 燃料管路弁及びガス管路弁を制御する制御装置によって実行される処理を示すフロチャートである。 従来の管路システムを示す概略図である。 従来の管路システムが設けられた船舶を示す斜視図である。
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。図1は本発明の実施形態に係る管路システム1を示す概略図である。図2は、管路システム1が設けられた船舶2を示す斜視図である。
本発明の実施形態に係る管路システム1(図1)は、液化ガス燃料Lが気化したベントガスGをベントポスト3から排出する船舶2(図2)に設けられるものである。本発明において、液化ガス燃料Lとは、ガスを液化させた燃料を意味しており、液化ガス燃料Lには、LPG(液化石油ガス)、LNG(液化天然ガス)、及びLAG(液化アンモニアガス)等が含まれる。
船舶2(図2)には、液化ガス燃料Lを貯留するタンク4(図1)や、液化ガス燃料Lと燃料油とを選択的に使用可能なエンジン5(図1)や、タンク4からの液化ガス燃料Lをエンジン5に供給可能な燃料供給システム6(図1)や、燃料油を貯留する燃料油用タンク(図示せず)や、当該燃料油用タンクからの燃料油をエンジン5に供給可能な燃料油用システム(図示せず)が搭載されている。船舶2は、液化ガス燃料L或いは燃料油がエンジン5に供給されることで、エンジン5を駆動させて、航行を行なうことができる。
燃料供給システム6は、ポンプや熱交換器を備えるものであり、ポンプによって、燃料供給システム6に存在する液化ガス燃料Lをエンジン5に供給するとともに、エンジン5で使用されなかった液化ガス燃料Lを燃料供給システム6に戻すことができる。上記の燃料供給システム6に存在する液化ガス燃料Lには、タンク4から供給される液化ガス燃料Lや、エンジン5から戻された液化ガス燃料Lが含まれる。また燃料供給システム6は、熱交換器によって、エンジン5に供給する液化ガス燃料Lの温度を、所定の範囲に調整できる。
燃料供給システム6及びエンジン5には、それぞれ、窒素等の不燃性ガスを噴射するガス噴射装置(図示せず)が設けられる。燃料供給システム6のガス噴射装置が噴射する不燃性ガスの圧力によって、燃料供給システム6に存在する液化ガス燃料Lを管路システム1に圧送することできる。またエンジン5のガス噴射装置が噴射する不燃性ガスの圧力によって、エンジン5に存在する液化ガス燃料Lを管路システム1に圧送することができる。
ベントポスト3は、船舶2の甲板上で上下方向に立設されるものであり、ベントポスト3の上端に、ベントガスGを排出するための排出口3aが形成される。
管路システム1は、エンジン5で使用する燃料を液化ガス燃料Lから燃料油に切り替える際などに、エンジン5及び燃料供給システム6に存在する残留の液化ガス燃料Lを気化してベントポスト3の排出口3aから排出するために使用される。
図1に示すように、管路システム1は、壁10aで包囲された内部10bを有するドラム10と、液化ガス燃料Lをドラム10の内部10bに導くための燃料管路11と、燃料管路11を開閉する燃料管路弁12と、ドラム10の内部10bに導かれた液化ガス燃料Lを加熱してベントガスGを発生させる加熱手段13と、ドラム10の内部10bに存在するベントガスGをベントポスト3に導くためのガス管路14と、ガス管路14を開閉するガス管路弁15とを備える。
ドラム10は、壁10aが炭素鋼を用いて形成されており、耐圧性に優れる。
燃料管路11は、燃料供給システム6に存在する液化ガス燃料Lをドラム10の内部10bに導くためのシステム用燃料管路20と、エンジン5に存在する液化ガス燃料Lをドラム10の内部10bに導くためのエンジン用燃料管路21とを構成するものである。上記の燃料管路弁12として、システム用燃料管路20を開閉する第一の燃料管路弁12Aと、エンジン用燃料管路21を開閉する第二の燃料管路弁12Bとが設けられており、これら燃料管路弁12A,12Bとして、開閉を手動或いは自動で切り替え可能な弁を使用できる。
より具体的には、燃料管路11は、燃料供給システム6に一端22aが接続される第一枝管路22と、エンジン5に一端23aが接続される第二枝管路23と、第一枝管路22の他端22b及び第二枝管路23の他端23bが一端24aに接続され、ドラム10に他端24bが接続される主管路24とを有している。上記のシステム用燃料管路20は、第一枝管路22及び主管路24によって構成される。上記のエンジン用燃料管路21は、第二枝管路23及び主管路24によって構成される。上記の第一の燃料管路弁12Aは、第一枝管路22を開閉し、上記の第二の燃料管路弁12Bは、第二岐管路23を開閉する。
なお図示例は、主管路24を、システム用燃料管路20の一部及びエンジン用燃料管路21の一部として兼用するものであるが、システム用燃料管路20とエンジン用燃料管路21とを別個独立した管路にしてもよい。この場合、システム用燃料管路20を手動或いは自動で開閉する第一の燃料管路弁12Aと、エンジン用燃料管路21を手動或いは自動で開閉する第二の燃料管路弁12Bとが設けられる。
加熱手段13は、例えば、チューブの空洞に高温の流体(高温の液体或いは高温の気体)を流す熱交換器とされる。この場合、ドラム10の壁10aにチューブを貫通させることで、チューブがドラム10内に挿入された状態とされる。そしてチューブの空洞を流れる流体との熱交換によって、ドラム10の内部10bに導かれた液化ガス燃料Lを加熱することが行なわれる。なお加熱手段13として、上記の熱交換器の代わりに、電熱線等の発熱体を備える器具が使用されてもよい。
ガス管路14の一端14aはドラム10に接続され、ガス管路14の他端14bはベントポスト3に接続される。ガス管路弁15は、ガス管路14を開閉するものであり、当該ガス管路弁15として、開閉を手動或いは自動で切り替え可能な弁を使用できる。
上記の管路システム1によれば、第一及び第二の燃料管路弁12A,12Bの一方又は双方と、ガス管路弁15とを開いた状態とすることで、液化ガス燃料Lを燃料管路11を介してドラム10の内部10bに圧送することができる。
例えば、第一の燃料管路弁12Aとガス管路弁15とを開いた状態とし、第二の燃料管路弁12Bを閉じた状態とすることで、燃料供給システム6のガス噴射装置が噴射する不燃性ガスの圧力によって、燃料供給システム6に存在する液化ガス燃料Lを、システム用燃料管路20(第一枝管路22及び主管路24)を介して、ドラム10の内部10bに圧送することができる。
また例えば、第二の燃料管路弁12Bとガス管路弁15とを開いた状態とし、第一の燃料管路弁12Aを閉じた状態とすることで、エンジン5のガス噴射装置が噴射する不燃性ガスの圧力によって、エンジン5に存在する液化ガス燃料Lを、エンジン用燃料管路21(第二枝管路23及び主管路24)を介して、ドラム10の内部10bに圧送することができる。
また例えば、第一及び第二の燃料管路弁12A,12Bとガス管路弁15とを開いた状態とすることで、燃料供給システム6のガス噴射装置とエンジン5のガス噴射装置とが噴射する不燃性ガスの圧力によって、燃料供給システム6に存在する液化ガス燃料Lと、エンジン5に存在する液化ガス燃料Lとを、燃料管路11を介して、ドラム10の内部10bに圧送することができる。
そして上記の管路システム1によれば、ガス管路弁15及び第一及び第二の燃料管路弁12A,12Bを閉じた状態にすることで、ドラム10の内部10bを、大気の存在する空間に連通させないようにすることができる。したがって、上記のようにガス管路弁15及び燃料管路弁12A,12Bを閉じた状態として、ドラム10の内部10bに導かれた液化ガス燃料Lを加熱手段13によって加熱してベントガスGを発生させれば、ドラム10内に存在するベントガスGを、高温及び高圧にして内部エネルギーが高いものにすることができる。そしてこのようにベントガスGの内部エネルギーを高めた状態で、ガス管路弁15を開いた状態にすれば、高い運動エネルギーに変換されたベントガスGがガス管路14を介してベントポスト3に導かれるため、ベントポスト3の排出口3aからベントガスGを高速で排出することができる。これにより、ベントポスト3の遠方へベントガスGを拡散させて、排出口3aからベンポスト3の周囲に降下するベントガスGの量を少なく抑えることができるので、ベントポスト3の周囲の空間が爆発性雰囲気になることを回避できる。
また上記の管路システム1によれば、ドラム10の壁10aが、耐圧性に優れた炭素鋼を用いて形成されることで、上述のようにドラム10内に存在するベントガスGを高圧にしても、ドラム10の壁10aが破壊されることを防止できる。したがって、排出口3aからベントガスGを高速で排出することを安定して継続できる。なお本願発明は、ドラム10の壁10aを炭素鋼を用いて形成することを必須の条件とするものではなく、炭素鋼以外の材料を用いてドラム10の壁10aが形成されてもよい。
なお図1に示す管路システム1では、上述した構成に加えて、ドラム10に接続される管路として、排出管路弁26が設けられる排出管路25と、安全弁28が設けられる排出管路27とが設けられている。
排出管路25は、ドラム10内の液化ガス燃料Lに混入した潤滑油や、管路システム1のメンテナンス時にドラム10内に溜まった排水を排出するために設けられる。上記の潤滑油或いは排水を排出する際には、排出管路弁26が開いた状態とされる。
排出管路27は、ガス管路14におけるガス管路弁15よりも下流側の位置と、ドラム10とを接続するものであり、安全弁28は、排出管路27のドラム10側に設けられる。ガス管路弁15のトラブルや管路システム1の不調等により、ドラム10の内圧が予想以上に高まった場合には、安全弁28が自動で作動して開いた状態になることで、ドラム10内のベントガスGが、排出管路27及びガス管路15を介してベントポスト3に導かれて、排出口3aから排出される。これにより、ドラム10が破損することが防止される。
上記の排出管路25、排出管路弁26、排出管路27、及び安全弁28は、エンジン5又は燃料供給システム6に存在する液化ガス燃料Lを気化してベントポスト3から排出するために必ずしも必要ではなく、管路システム1から省略されてもよい。
上記の排出管路25、排出管路弁26、排出管路27、及び安全弁28が管路システム1に設けられる場合には、排出管路弁26及び安全弁28が閉じた状態で、燃料供給システム6に存在する液化ガス燃料Lをドラム10内に圧送することや、エンジン5に存在する液化ガス燃料Lをドラム10内に圧送することや、ドラム10内に導かれた液化ガス燃料Lを加熱手段13によって加熱することや、ドラム10内に存在するベントガスGをベントポスト3に導いて排出口3aから排出することが行なわれる。
以下、図3を参照して、上記の管路システム1を用いて行なわれるベントガスGの排出方法の例を説明する。
図3に示すベントガスGの排出方法は、圧送工程と、圧送工程の後に実行される加熱排出工程とを有している。
圧送工程では、燃料管路弁12及びガス管路弁15を開いた状態にして、液化ガス燃料Lを燃料管路11を介してドラム10の内部10bに圧送することが行われる。上記の燃料管路弁12を開いた状態とすることには、第一及び第二の燃料管路弁12A,12Bの一方又は双方を開いた状態とすることが含まれる。第一の燃料管路弁12Aとガス管路弁15とを開いた状態では、燃料供給システム6に存在する液化ガス燃料Lがドラム10の内部10bに圧送することが行われる。第二の燃料管路弁12Bとガス管路弁15とを開いた状態では、エンジン5に存在する液化ガス燃料Lがドラム10の内部10bに圧送することが行われる。第一及び第二の燃料管路弁12A,12Bとガス管路弁15とを開いた状態では、燃料供給システム6及びエンジン5に存在する液化ガス燃料Lがドラム10の内部10bに圧送することが行われる。
加熱排出工程には、ドラム10の内部10bの気圧が、大気圧以上の上限値に上昇するまでの間に行なわれる加熱工程と、ドラム10の内部10bの気圧が前記上限値から大気圧以上の下限値に低下するまでの間に行なわれる排出工程とが含まれる。
加熱工程では、ドラム10の内部10bの気圧が上限値に上昇するまでの間、燃料管路弁12及びガス管路弁15を閉じた状態で、ドラム10の内部10bに存在する液化ガス燃料Lを加熱手段13によって加熱してベントガスGを発生させることが行なわれる。上記の燃料管路弁12を閉じた状態にすることは、第一及び第二の燃料管路弁12A,12Bの双方を閉じた状態にすることを意味する。
排出工程では、ドラム10の内部10bの気圧が上限値に達した際にガス管路弁15を開いた状態とし、ドラム10の内部10bの気圧が下限値に低下した際にガス管路弁15を閉じた状態とすることで、ドラム10の内部10bの気圧が上限値から下限値に低下するまでの間、ドラム10の内部10bに存在するベントガスGを、ベントポスト3に導いてベントポスト3から排出させることが行なわれる。ドラム10の内部10bの気圧が下限値に低下した際にはガス管路弁15が閉じられることで、第一及び第二の燃料管路弁12A,12B及びガス管路弁15が閉じた状態とされて加熱工程に移行する。
なお上述の排出方法が行なわれる場合には、ドラム10の内部10bの気圧を計測する圧力センサ30(図1)が管路システム1に設けられて、圧力センサ30の計測値に基づき、ドラム10の内部10bの気圧が、上限値に達したときや、下限値に低下したときが特定される。
上記の排出方法によれば、ドラム10の内部10bの気圧が大気圧以上の範囲(下限値~上限値)である間において、ガス管路弁15が開いた状態とされるので、ベントポスト3の排出口3aからベントガスGを高速で排出することができる。したがって、ベントポスト3の遠方へベントガスGを拡散させて、ベントポスト3の周囲に降下するベントガスGの量を少なく抑えることができるので、ベントポスト3の周囲の空間が、爆発性雰囲気になることを回避できる。なおベントガスGの排出時間(すなわちドラム10の内部10bの気圧が上限値から下限値に低下するまでの時間)を長くするために、加熱工程のみならず、排出工程においても、ドラム10の内部10bに存在する液化ガス燃料Lを加熱手段13によって加熱してベントガスGを発生させるようにすることが好ましい。また排出管路25、排出管路弁26、排出管路27、及び安全弁28が管路システム1に設けられる場合には、排出管路弁26及び安全弁28が閉じた状態で、圧送工程及び加熱排出工程が行なわれる。
また加熱排出工程におけるガス管路弁15の開閉を自動で行なうために、燃料管路弁12が閉じた状態で、上記の圧力センサ30の計測値に基づきガス管路弁15を制御する制御装置31(図4)が、船舶2に設けられてもよい。
制御装置31は、燃料管路弁12が閉じた状態で、ガス管路弁15を制御するための手段(機能ブロック)として、上限値判定手段32と、下限値判定手段33と、弁制御手段34とを有している(図4)。これらの手段32,33,34は、ハードウェア的に実現してもよいが、制御装置31のプロセッサが、プログラムをメモリに読み出して実行することによりソフトウェア的に実現することもできる。
図4に示す手段32,33,34をハードウェア的に実現する場合には、制御装置31は例えばリレー回路を含むものとされて、圧力センサ30として圧力スイッチが使用され、燃料管路弁12及びガス管路弁15として、油圧或いは空気圧を利用する駆動源を備えた開閉弁が使用される。
図4に示す手段32,33,34をソフトウェア的に実現する場合には、例えば、制御装置31は、PLC(Programmable Logic Controller)を含む装置とされて、圧力センサ30として圧力トランスミッターが使用される。或いは制御装置31として、CPU、ROM、RAMを備えるコンピュータが使用される。
図5は、制御装置31によって実行される処理のフロチャートである。
図5に示す処理は、圧送工程で、液化ガス燃料Lをドラム10の内部10bに圧送することが行われた後に、燃料管路弁12及びガス管路弁15が閉じた状態とされることに応じて、開始される。なお上記の燃料管路弁12が閉じた状態とは、第一及び第二の燃料管路弁12A,12Bの双方が閉じた状態を意味する。また図5に示す処理が実行される間では、燃料管路弁12の閉じた状態が維持されて、加熱手段13の作動により、ドラム10の内部10bに存在する液化ガス燃料Lを加熱して、ベントガスGを発生させることが行なわれる。
上限値判定手段32は、ガス管路弁15が閉じた状態で、圧力センサ30の計測値が、大気圧以上の上限値に達したか否かを判定する(S101)。圧力センサ30の計測値が上限値に達したと判定されていない間では(S101でNO)、ガス管路弁15は、閉じた状態が維持される。
上限値判定手段32によって、ガス管路弁15が閉じた状態で、圧力センサ30の計測値が上限値に達したと判定された場合(S101でYES)、弁制御手段34は、ガス管路弁15を開いた状態とする(S102)。
下限値判定手段33は、ガス管路弁15が開いた状態で、圧力センサ30の計測値が、上限値よりも低く、大気圧以上の値である下限値に低下したか否かを判定する(S103)。
下限値判定手段33によって、ガス管路弁15が開いた状態で、圧力センサ30の計測値が下限値に低下したと判定されない間では(S103でNO)、ガス管路弁15が開いた状態が維持される。
下限値判定手段33によって、ガス管路弁15が開いた状態で、圧力センサ30の計測値が下限値に低下したと判定された場合(S103でYES)、弁制御手段34は、ガス管路弁15を閉じた状態とする(S104)。
S104で弁制御手段34によってガス管路弁15が閉じた状態とされた後には、S101の上限値判定手段32による判定に復帰する。
図5に示す処理によれば、ドラム10の内部10bの気圧が上限値に上昇するまでの間、S101でNOと判定されることで、燃料管路弁12及びガス管路弁15を閉じて加熱工程を実行することが実現される。
そしてドラム10の内部10bの気圧が上限値に達したときには、S101でYESと判定されて、S102が実行されることで、燃料管路弁12を閉じた状態で、ガス管路弁15を開いて、排出工程を開始することが実現される。
そしてS102の実行後では、ドラム10の内部10bの気圧が上限値から下限値に低下するまでの間、S103でNOと判定されることで、燃料管路弁12を閉じ、ガス管路弁15を開いた状態で、排出工程を継続することが実現される。
そしてドラム10の内部10bの気圧が下限値に低下したときには、S103でYESと判定されて、S104が実行されることで、燃料管路弁12及びガス管路弁15を閉じた状態にして、排出工程を終了することが実現される。
そしてS104の後にS101に移行することで、排出工程から加熱工程に移行することが実現される。
本発明は、上記実施形態に限定されず、種々改変できる。
例えば本発明のベントガスGの排出方法は、ドラム10の内部10bに貯留する液化ガス燃料Lの液面の位置(高さ)が第一位置より高くなるまで圧送工程を行い、ドラム10の内部10bに貯留する液化ガス燃料Lの液面の位置(高さ)が第一位置に低下するまで加熱排出工程を行い、ドラム10の内部10bに貯留する液化ガス燃料Lの液面の位置が第一位置になったときに加熱排出工程を中止するものとされ得る。このようにすれば、ドラム10内に必ず液化ガス燃料Lが存在する状態で加熱工程が行なわれるので、ドラム10内に液化ガス燃料Lが存在しない状態で、加熱手段13による加熱(空焚き)が行なわれる無駄を回避できる。なお上記の場合には、ドラム10の内部10bに貯留する液化ガス燃料Lの液面の位置(高さ)を計測する燃料センサ40が管路システムに設けられて、当該燃料センサ40の計測値に基づき、ドラム10の内部10bに貯留する液化ガス燃料Lの液面の位置(高さ)が、第一位置になったときが特定される。上記の燃料センサ40として、例えば、超音波式センサ、レーダー式センサ、音叉式センサ、或いはフロート式センサを使用できる。
また本発明のベントガスGの排出方法が上記の方法とされる場合には、燃料管路弁12及びガス管路弁15の開閉を自動で行なうために、管路システム1に設けられる圧力センサ30及び燃料センサ40の計測値に基づく処理を行なう制御装置41(図6)が、船舶2に設けられてもよい。
制御装置41(図6)は、燃料管路弁12及びガス管路弁15を制御するための手段(機能ブロック)として、終了信号受信時位置判定手段42と、第一位置判定手段43と、上限値判定手段44と、下限値判定手段45と、弁制御手段46とを有する。これらの手段42,43,44,45,46は、ハードウェア的に実現してもよいが、制御装置41のプロセッサが、プログラムをメモリに読み出して実行することによりソフトウェア的に実現することもできる。
図6に示す手段42,43,44,45,46をハードウェア的に実現する場合には、制御装置41は例えばリレー回路を含むものとされて、圧力センサ30として圧力スイッチが使用され、燃料管路弁12及びガス管路弁15として、油圧或いは空気圧を利用する駆動源を備えた開閉弁が使用される。
図6に示す手段42,43,44,45,46をソフトウェア的に実現する場合には、例えば、制御装置41は、PLC(Programmable Logic Controller)を含む装置とされて、圧力センサ30として圧力トランスミッターが使用される。或いは制御装置41として、CPU、ROM、RAMを備えるコンピュータが使用される。
図7は、制御装置41によって実行される処理のフロチャートである。図7に示す処理は、以下のa及びbに示す信号送信が行われること、或いは、以下のc及びdに示す信号送信が行なわれることを条件として実行されるものである。以下のa及びbに示す信号送信が行なわれる時間と、以下のc及びdに示す信号送信が行なわれる時間とは、異なる時間に設定される。
a:エンジン5に存在する液化ガス燃料Lをドラム10の内部10bに圧送することを開始する際に、エンジン5から制御装置41に燃料圧送開始信号が送信される。
b:エンジン5に存在する液化ガス燃料Lをドラム10の内部10bに圧送することを終了する際に、エンジン5から制御装置41に燃料圧送終了信号が送信される。
c:燃料供給システム6に存在する液化ガス燃料Lをドラム10の内部10bに圧送することを開始する際に、燃料供給システム6から制御装置41に燃料圧送開始信号が送信される。
d:燃料供給システム6に存在する液化ガス燃料Lをドラム10の内部10bに圧送することを終了する際に、燃料供給システム6から制御装置41に燃料圧送終了信号が送信される。
また図7に示す処理が行なわれる以前では、燃料管路弁12(第一及び第二の燃料管路弁12A,12B)及びガス管路弁15は閉じた状態とされる。以下、図7の処理について説明する。
エンジン5及び燃料供給システム6の一方から制御装置41に燃料圧送開始信号が受信されることに応じて、弁制御手段46は、燃料管路弁12及びガス管路弁15を開いた状態とする(S201)。S201で燃料管路弁12を開いた状態とすることは、第一及び第二の燃料管路弁12A,12Bの一方を開いた状態にすることを意味しており、当該S201が実行されることで、エンジン5及び燃料供給システム6の一方に存在する液化ガス燃料Lをドラム10の内部10bに圧送する圧送工程を開始することが可能となる。
ついで、燃料圧送開始信号の送信元から制御装置41に燃料圧送終了信号が受信されることに応じて、終了信号受信時位置判定手段42は、燃料センサ40の計測値に基づき、ドラムの内部10bに貯留する液化ガス燃料Lの液面の位置が、第一位置よりも低いか否かを判定する(S202)。以下、「ドラムの内部10bに貯留する液化ガス燃料Lの液面の位置」を、「ドラム10内の液化ガス燃料Lの液面位置」と適宜記す。
S202でドラム10内の液化ガス燃料Lの液面位置が、第一位置よりも低いと判定されない場合(S202でNO)、弁制御手段46は、燃料管路弁12及びガス管路弁15を閉じた状態とする(S204)。S204で燃料管路弁12を閉じた状態とすることは、S201で開いた状態とされた第一及び第二の燃料管路弁12A,12Bの一方を、閉じた状態にすることを意味する。
例えば、S201における燃料圧送開始信号の送信元と、S202における燃料圧送終了信号の送信元とが、燃料供給システム6であった場合には、弁制御手段46は、S201で第一の燃料管路弁12A及びガス管路弁15を開いた状態とし、S204で第一の燃料管路弁12A及びガス管路弁15を閉じた状態とする。
またS201における燃料圧送開始信号の送信元と、S202における燃料圧送終了信号の送信元とが、エンジン5であった場合には、弁制御手段46は、S201で第二の燃料管路弁12B及びガス管路弁15を開いた状態とし、S204で第二の燃料管路弁12B及びガス管路弁15を閉じた状態とする。
そして上記のS204が実行されることで、エンジン5及び燃料供給システム6の一方に存在する液化ガス燃料Lを燃料管路11を介してドラム10の内部10bに圧送する圧送工程が終了される。
ここで、上記の燃料圧送終了信号は、エンジン5及び燃料供給システム6の一方に存在する液化ガス燃料Lの液面の位置(以下、エンジン5側の液化ガス燃料Lの液面位置)が所定位置まで下がったときに、エンジン5或いは燃料供給システム6の一方から、制御装置41に送信されるものである。上記の所定位置は、経験から定められるものであり、S202の判定は、「エンジン5側の液化ガス燃料Lの液面位置が上記の所定位置まで下がったときには、ドラム10内の液化ガス燃料Lの液面位置が、第一位置以上になっているはずであるとの考え」に基づき行なわれる。
S202でドラム10内の液化ガス燃料Lの液面位置が第一位置よりも低いと判定される場合には(S202でYES)、終了信号受信時位置判定手段42が、ドラム10内の液化ガス燃料Lの液面位置が第一位置よりも低いことを示すエラー信号を出力し(S205)、弁制御手段26が、燃料管路弁12及びガス管路弁15を閉じた状態にして(S206)、図7に示す処理は終了する。この場合、エラー信号が出力されることで、ドラム10内の液化ガス燃料Lの液面位置が第一位置よりも低いことがユーザに通知されて、ユーザは、例えば上記の所定位置を再設定すること等を行なう(すなわち、ユーザは、エンジン5或いは燃料供給システム6が燃料圧送終了信号を制御装置41に送信するときのエンジン5或いは燃料供給システム6に存在する液化ガス燃料Lの液面の位置を再設定すること等を行なう)。なお、S206で燃料管路弁12を閉じた状態とすることは、S201で開いた状態とされた第一及び第二の燃料管路弁12A,12Bの一方を、閉じた状態にすることを意味する。
S202でNOと判定されてS204が実行された後では、第一位置判定手段43は、燃料センサ40の計測値に基づき、ドラム10内の液化ガス燃料Lの液面位置が、第一位置よりも低いか否かを判定する(S207)。
第一位置判定手段43によってドラム10内の液化ガス燃料Lの液面位置が第一位置よりも低いと判定されない場合(S207でNO)、上限値判定手段44は、ガス管路弁15が閉じた状態で、圧力センサ30の計測値が、大気圧以上の上限値に達したか否かを判定する(S208)。
上限値判定手段44によって、ガス管路弁15が閉じた状態で、圧力センサ30の計測値が上限値に達したと判定された場合(S208でYES)、弁制御手段46は、ガス管路弁15を開いた状態とする(S209)。
上限値判定手段44によって、ガス管路弁15が閉じた状態で、圧力センサ30の計測値が上限値に達したと判定されない場合(S208でNO)、下限値判定手段45は、ガス管路弁15が開いた状態で、圧力センサ30の計測値が、上限値よりも低く、大気圧以上の値である下限値に低下したか否かを判定する(S210)。
ここで、下限値判定手段45は、ガス管路弁15の開閉を判定の条件とすることで、ガス管路弁15が閉じた状態で圧力センサ30の計測値(ドラム10の内部の気圧)が下限値に上昇したときと、ガス管路弁15が開いた状態で圧力センサ30の計測値(ドラム10の内部の気圧)が下限値に低下したときとを、区別して判定するものである。すなわち、圧力センサ30の計測値が下限値に上昇したときには(下限値よりも低い値から下限値に至ったときには)、下限値判定手段45は、ガス管路弁15が開いていないことで、S210でNOと判定する。また圧力センサ30の計測値が下限値に低下したときには(下限値よりも高い値から下限値に至ったときには)、下限値判定手段45は、ガス管路弁15が開いていることで、S210でYESと判定する。
下限値判定手段45によって、ガス管路弁15が開いた状態で、圧力センサ30の計測値が下限値に低下したと判定された場合(S210でYES)、弁制御手段46は、ガス管路弁15を閉じた状態とする(S211)。
そしてS209で弁制御手段46によってガス管路弁15が開いた状態とされた後や、S210で下限値判定手段44によって圧力センサ30の計測値が下限値に低下していないと判定された場合や(S210でNO)、S211で弁制御手段46によってガス管路弁15が閉じた状態とされた後では、S207の第一位置判定手段43による判定に復帰する。
そして第一位置判定手段43によってラム10内の液化ガス燃料Lの液面位置が第一位置に低下したと判定された場合(S207でYES)、弁制御手段46は、ガス管路弁15を閉じた状態として(S212)、図7の処理は終了する。
図7に示す処理によれば、S201が実行されてからS204が実行されるまでの間、燃料管路弁12及びガス管路弁15を開いた状態で圧送工程を実行することが実現される。
そしてS204が実行されることで、初回の加熱工程のために、燃料管路弁12及びガス管路弁15を閉じた状態にすることが実現される。
そしてドラム10の内部10bに貯留する液化ガス燃料Lが第一量に低下するまでの間では、S207のNOの判定により以下の処理1、2、3、4のいずれかが行われた後、S207に復帰することが行なわれる。
加熱工程を実施するための処理1:弁12,15が閉じた状態でS207の判定が行われて、S207でNO→S208でNO→S210でNO。
排出工程を開始するための処理2:弁12,15が閉じた状態でS207の判定が行われて、S207でNO→S208でYES→S209。
排出工程を継続するための処理3:弁12が閉じ、弁15が開いた状態でS207の判定が行なわれて、S207でNO→S208でNO→S210でNO。
排出工程を終了するための処理4:弁12が閉じ、弁15が開いた状態でS207の判定が行われて、S207でNO→S208でNO→S210でYES→S211。
ドラム10内の液化ガス燃料Lの液面位置が第一位置に低下するまでの間、且つ、ドラム10の内部10bの気圧が上限値に達するまでの間では、処理1(弁12,15が閉じた状態でS207の判定が行われて、S207でNO→S208でNO→S210でNO)が繰り返されることで、燃料管路弁12及びガス管路弁15を閉じて加熱工程を実施することが実現される。
ドラム10内の液化ガス燃料Lの液面位置が第一位置に低下するまでの間、且つ、ドラム10の内部10bの気圧が上限値に達したときには、処理2(弁12,15が閉じた状態でS207の判定が行われて、S207でNO→S208でYES→S209)が実行されることで、燃料管路弁12を閉じた状態で、ガス管路弁15を開いて、排出工程を開始することが実現される。
ドラム10内の液化ガス燃料Lの液面位置が第一位置に低下するまでの間、且つ、ドラム10の内部10bの気圧が上限値から下限値に低下するまでの間では、処理3(弁12が閉じ、弁15が開いた状態でS207の判定が行なわれて、S207でNO→S208でNO→S210でNO)が繰り返されることで、燃料管路弁12を閉じ、ガス管路弁15を開いた状態で、排出工程を継続することが実現される。
ドラム10内の液化ガス燃料Lの液面位置が第一位置に低下するまでの間、且つ、ドラム10の内部10bの気圧が下限値に低下したときには、処理4(弁12が閉じ、弁15が開いた状態でS207の判定が行われて、S207でNO→S208でNO→S210でYES→S211)が実行されることで、燃料管路弁12及びガス管路弁15を閉じた状態にして、排出工程を終了することが実現される。
この後、ドラム10内の液化ガス燃料Lの液面位置が第一位置に低下していない間では、上記の処理1~4が繰り返されることで、加熱工程の後に排出工程を行なう加熱排出工程(図3)が繰り返される。
そしてドラム10内の液化ガス燃料Lの液面位置が第一位置に低下したときにはS207でYESと判定されて、S212でガス管路弁15が閉じた状態とされて、図7に示す処理は終了する。そしてエンジン5及び燃料供給システム6の一方から制御装置41に燃料圧送開始信号が受信された際に、図7の処理が再度開始される。
なお図7に示す処理は、以下のe及びfに示す信号送信が行われることを条件として実行されるものとしてもよい。
e:エンジン5及び燃料供給システム6の双方に存在する液化ガス燃料Lをドラム10の内部10bに圧送することを開始する際に、エンジン5及び燃料供給システム6の双方から同時に燃料圧送開始信号が制御装置41に送信される。
f:エンジン5及び燃料供給システム6の双方に存在する液化ガス燃料Lをドラム10の内部10bに圧送することを終了する際に、エンジン5及び燃料供給システム6の双方から燃料圧送終了信号が同時に制御装置41に送信される。
上記のe及びfが図7の処理の実行条件とされる場合には、エンジン5及び燃料供給システム6の双方から制御装置41に燃料圧送開始信号が受信されることに応じて、弁制御手段46は、第一及び第二の燃料管路弁12A,12B及びガス管路弁15を開いた状態とする(S201)。そしてS201の燃料圧送開始信号の送信元(エンジン5及び燃料供給システム6の双方)から制御装置41に燃料圧送終了信号が受信されることに応じて、終了信号受信時位置判定手段42は、燃料センサ40の計測値に基づき、ドラムの内部10bに貯留する液化ガス燃料Lの液面の位置が、第一位置よりも低いか否かを判定する(S202)。そしてS202でNOと判定される場合、弁制御手段46は、第一及び第二の燃料管路弁12A,12B及びガス管路弁15を閉じた状態とする(S204)。またS202でYESと判定される場合、終了信号受信時位置判定手段42は、ドラム10内の液化ガス燃料Lの液面位置が第一位置よりも低いことを示すエラー信号を出力して(S205)、弁制御手段26が、第一及び第二の燃料管路弁12A,12B及びガス管路弁15を閉じた状態にする(S206)。S207~S212は、先に説明した処理と同様の処理とされる。
また本発明のベントガスGの排出方法は、ドラム10の内部10bに貯留する液化ガス燃料Lの液面の位置(高さ)が第二位置になるまで圧送工程を行い、ドラム10の内部10bに貯留する液化ガス燃料Lの液面の位置(高さ)が第二位置から第三位置に低下するまで加熱排出工程を行い、ドラム10の内部10bに貯留する液化ガス燃料Lの液面の位置(高さ)が第三位置になったときに加熱排出工程を中止して圧送工程に移行するものとされ得る。このようにすれば、ドラム10の内部10bに過剰の液化ガス燃料Lが供給されることを防止できるとともに、ドラム10の内部10bに液化ガス燃料Lが存在しない状態で、加熱手段13による加熱(空焚き)が行なわれる無駄を回避できる。なお上記の場合には、ドラム10の内部10bに貯留する液化ガス燃料Lの液面の位置を計測する燃料センサ40が管路システム1に設けられて、当該燃料センサ40の計測値に基づき、ドラム10の内部10bに貯留する液化ガス燃料Lの量が、第二位置になったときや、第三位置になったときが特定される。
また本発明のベントガスGの排出方法が上記の方法とされる場合には、燃料管路弁12及びガス管路弁15の開閉を自動で行なうために、管路システム1に設けられる圧力センサ30及び燃料センサ40の計測値に基づき処理を行なう制御装置51(図8)が、船舶2に設けられてもよい。
制御装置51は、燃料管路弁12及びガス管路弁15を制御するための手段(機能ブロック)として、第二位置判定手段52と、第三位置判定手段53と、上限値判定手段54と、下限値判定手段55と、弁制御手段56とを有する(図8)。これらの手段52,53,54,55,56は、ハードウェア的に実現してもよいが、制御装置51のプロセッサが、プログラムをメモリに読み出して実行することによりソフトウェア的に実現することもできる。
図8に示す手段52,53,54,55,56をハードウェア的に実現する場合には、制御装置51は例えばリレー回路を含むものとされて、圧力センサ30として圧力スイッチが使用され、燃料管路弁12及びガス管路弁15として、油圧或いは空気圧を利用する駆動源を備えた開閉弁が使用される。
図8に示す手段52,53,54,55,56をソフトウェア的に実現する場合には、例えば、制御装置51は、PLC(Programmable Logic Controller)を含む装置とされて、圧力センサ30として圧力トランスミッターが使用される。或いは制御装置51として、CPU、ROM、RAMを備えるコンピュータが使用される。
図9は、制御装置51によって実行される処理のフロチャートである。
図9に示す処理は、圧送工程を実行するために、燃料管路弁12とガス管路弁15とを開いた状態にすることに応じて、開始される。上記の燃料管路弁12を開いた状態とすることは、第一及び第二の燃料管路弁12A,12Bの一方又は双方を開いた状態にすることを意味する。
第二位置判定手段52は、燃料管路弁12及びガス管路弁15が開いた状態で、ドラム10の内部10bに貯留する液化ガス燃料Lの液面の位置が、第二位置に達したか否かを判定する(S301)。この処理は、燃料センサ40の計測値に基づき行なわれる。ドラム10内の液化ガス燃料Lの液面位置が第二位置に達したと判定されない間では(S301でNO)、燃料管路弁12及びガス管路弁15が開いた状態が維持される。
第二位置判定手段52によって、ドラム10内の液化ガス燃料Lの液面位置が第二位置に達したと判定された場合(S301でYES)、弁制御手段56は、燃料管路弁12及びガス管路弁15を閉じた状態とする(S302)。S302で燃料管路弁12を閉じた状態とすることは、S302以前に開いた状態であった第一及び第二の燃料管路弁12A,12Bの一方又は双方を閉じた状態にすることを意味する(第一及び第二の燃料管路弁12A,12Bの一方がS302以前に閉じていた場合、当該第一及び第二の燃料管路弁12A,12Bの一方は、閉じた状態が維持される)。
第三位置判定手段53は、燃料管路弁12が閉じた状態で、ドラム10内の液化ガス燃料Lの液面位置が第三位置に低下したか否かを判定する(S303)。この処理も、燃料センサ40の計測値に基づき行なわれる。
第三位置判定手段53によってドラム10内の液化ガス燃料Lの液面位置が第三位置に低下したと判定されない場合(S303でNO)、上限値判定手段54は、ガス管路弁15が閉じた状態で、圧力センサ30の計測値が、大気圧以上の上限値に達したか否かを判定する(S304)。
上限値判定手段54によって、ガス管路弁15が閉じた状態で、圧力センサ30の計測値が上限値に達したと判定された場合(S304でYES)、弁制御手段56は、ガス管路弁15を開いた状態とする(S305)。
上限値判定手段54によって、ガス管路弁15が閉じた状態で、圧力センサ30の計測値が上限値に達したと判定されない場合(S304でNO)、下限値判定手段54は、ガス管路弁15が開いた状態で、圧力センサ30の計測値が、上限値よりも低く、大気圧以上の値である下限値に低下したか否かを判定する(S306)。
ここで、下限値判定手段55は、ガス管路弁15の開閉を判定の条件とすることで、ガス管路弁15が閉じた状態で圧力センサ30の計測値(ドラム10の内部の気圧)が下限値に上昇したときと、ガス管路弁15が開いた状態で圧力センサ30の計測値(ドラム10の内部の気圧)が下限値に低下したときとを、区別して判定するものである。すなわち、圧力センサ30の計測値が下限値に上昇したときには(下限値よりも低い値から下限値に至ったときには)、下限値判定手段55は、ガス管路弁15が開いていないことで、NOと判定する。また圧力センサ30の計測値が下限値に低下したときには(下限値よりも高い値から下限値に至ったときには)、下限値判定手段55は、ガス管路弁15が開いていることで、YESと判定する。
下限値判定手段55によって、ガス管路弁15が開いた状態で、圧力センサ30の計測値が下限値に低下したと判定された場合(S306でYES)、弁制御手段56は、ガス管路弁15を閉じた状態とする(S307)。
そしてS305で弁制御手段56によってガス管路弁15が開いた状態とされた後や、S306で下限値判定手段55によって圧力センサ30の計測値が下限値に低下していないと判定された場合や(S306でNO)、S307で弁制御手段56によってガス管路弁15が閉じた状態とされた後では、S303の第三位置判定手段53による判定に復帰する。
そして第三位置判定手段53によってドラム10内の液化ガス燃料Lの液面位置が第三位置に低下したと判定された場合(S303でYES)、弁制御手段56は、燃料管路弁12及びガス管路弁15を開いた状態とする(S308)。この後、S301の第二位置判定手段52による判定に復帰する。
図9に示す処理によれば、ドラム10内の液化ガス燃料Lの液面位置が第二位置に達するまでの間、S301でNOと判定されることで、燃料管路弁12及びガス管路弁15を開いた状態で圧送工程を実行することが実現される。
そしてドラム10内の液化ガス燃料Lの液面位置が第二位置に達したときには、S301でYESと判定されて、S302が実行されることで、初回の加熱工程のために、燃料管路弁12及びガス管路弁15を閉じた状態にすることが実現される。
そしてS302の実行後、ドラム10内の液化ガス燃料Lの液面位置が第二位置から第三位置に低下するまでの間では、以下の処理1、2、3、4のいずれかが行われた後、S303に復帰することが行なわれる。
加熱工程を実施するための処理1:弁12,15が閉じた状態でS303の判定が行われて、S303でNO→S304でNO→S306でNO。
排出工程を開始するための処理2:弁12,15が閉じた状態でS303の判定が行われて、S303でNO→S304でYES→S305。
排出工程を継続するための処理3:弁12が閉じ、弁15が開いた状態でS303の判定が行なわれて、S303でNO→S304でNO→S306でNO。
排出工程を終了するための処理4:弁12が閉じ、弁15が開いた状態でS303の判定が行われて、S303でNO→S304でNO→S306でYES→S307。
ドラム10内の液化ガス燃料Lの液面位置が第二位置から第三位置に低下するまでの間、且つ、ドラム10の内部10bの気圧が上限値に達するまでの間では、処理1(弁12,15が閉じた状態でS303の判定が行われて、S303でNO→S304でNO→S306でNO)が繰り返されることで、燃料管路弁12及びガス管路弁15を閉じて加熱工程を実施することが実現される。
ドラム10内の液化ガス燃料Lの液面位置が第二位置から第三位置に低下するまでの間、且つ、ドラム10の内部10bの気圧が上限値に達したときには、処理2(弁12,15が閉じた状態でS303の判定が行われて、S303でNO→S304でYES→S305)が実行されることで、燃料管路弁12を閉じた状態で、ガス管路弁15を開いて、排出工程を開始することが実現される。
ドラム10内の液化ガス燃料Lの液面位置が第二位置から第三位置に低下するまでの間、且つ、ドラム10の内部10bの気圧が上限値から下限値に低下するまでの間では、処理3(弁12が閉じ、弁15が開いた状態でS303の判定が行なわれて、S303でNO→S304でNO→S306でNO)が繰り返されることで、燃料管路弁12を閉じ、ガス管路弁15を開いた状態で、排出工程を継続することが実現される。
ドラム10内の液化ガス燃料Lの液面位置が第二位置から第三位置に低下するまでの間、且つ、ドラム10の内部10bの気圧が下限値に低下したときには、処理4(弁12が閉じ、弁15が開いた状態でS303の判定が行われて、S303でNO→S304でNO→S306でYES→S307)が実行されることで、燃料管路弁12及びガス管路弁15を閉じた状態にして、排出工程を終了することが実現される。
この後、ドラム10内の液化ガス燃料Lの液面位置が第三位置に低下していない間では、上記の処理1~4が繰り返されることで、加熱工程の後に排出工程を行なう加熱排出工程(図3)が繰り返される。
そしてドラム10内の液化ガス燃料Lの液面位置が第三位置に低下したときにはS303でYESと判定されて、S308で燃料管路弁12及びガス管路弁15が開いた状態とされて、S301に復帰することで、加熱排出工程を中止して、圧送工程を再開することが実現される。
また上記の例では、一つのエンジン5が船舶2に設けられていたが、2以上のエンジン5が船舶2に設けられてもよい。そしてこの場合には、各エンジン5に対して燃料供給システム6が一つずつ設けられてもよく、複数のエンジン5に対して一つの燃料供給システム6が設けられてもよい。上記の場合でも、各エンジン5や各燃料供給システム6に存在する液化ガス燃料Lを、燃料管路を介してドラム10の内部10bに導くようにすれば、各エンジン5や各燃料供給システム6に存在する液化ガス燃料Lを気化してベントポスト3から高速で排出することが可能になる。
またエンジン5及び燃料供給システム6以外の装置又は器具に存在する液化ガス燃料Lを、燃料管路を介してドラム10の内部10bに導くようにしてもよい。このようにすれば、上記の装置又は器具に存在する液化ガス燃料Lを気化してベントポスト3から高速で排出することが可能になる。
1 管路システム、
2 船舶、
3 ベントポスト、
5 エンジン、
6 燃料供給システム、
10 ドラム、
10a ドラムの壁、
10b ドラムの内部、
11 燃料管路、
12 燃料管路弁、
12A 第一の燃料管路弁、
12B 第二の燃料管路弁、
13 加熱手段、
14 ガス管路、
15 ガス管路弁、
20 システム用燃料管路、
21 エンジン用燃料管路、
30 圧力センサ、
40 燃料センサ、
31,41,51 制御装置、
42 終了信号受信時位置判定手段、
32,44,54 上限値判定手段、
33,45,55 下限値判定手段、
34,46,56 弁制御手段、
43 第一位置判定手段、
52 第二位置判定手段、
53 第三位置判定手段

Claims (9)

  1. 液化ガス燃料が気化したベントガスをベントポストから排出する船舶に設けられる管路システムであって、
    壁で包囲された内部を有するドラムと、
    前記液化ガス燃料を前記ドラムの内部に導くための燃料管路と、
    前記燃料管路を開閉する燃料管路弁と、
    前記ドラムの内部に導かれた前記液化ガス燃料を加熱することで前記ベントガスを発生させる加熱手段と、
    前記ドラムの内部に存在する前記ベントガスを前記ベントポストに導くためのガス管路と、
    前記ガス管路を開閉するガス管路弁と、を備える管路システム。
  2. 前記船舶は、燃料供給システムに存在する前記液化ガス燃料をエンジンに供給するものであり、
    前記燃料管路は、前記燃料供給システムに存在する前記液化ガス燃料を前記ドラムの内部に導くためのシステム用燃料管路と、前記エンジンに存在する前記液化ガス燃料を前記ドラムの内部に導くためのエンジン用燃料管路とを構成し、
    前記燃料管路弁として、前記システム用燃料管路を開閉する第一の燃料管路弁と、前記エンジン用燃料管路を開閉する第二の燃料管路弁とを備える請求項1に記載の管路システム。
  3. 前記ドラムの壁は、炭素鋼を用いて形成されている請求項1又は2に記載の管路システム。
  4. 請求項1乃至3のいずれかに記載の管路システムを用いてベントガスを排出する方法であって、
    圧送工程と、
    前記圧送工程の後に実行される加熱排出工程とを有し、
    前記圧送工程では、前記燃料管路弁及び前記ガス管路弁を開いた状態にして、液化ガス燃料を前記燃料管路を介して前記ドラムの内部に圧送することが行われ、
    前記加熱排出工程では、
    前記燃料管路弁及び前記ガス管路弁が閉じた状態で、前記ドラムの内部の気圧が大気圧以上の上限値に上昇するまでの間、前記ドラムの内部に存在する液化ガス燃料を加熱手段によって加熱してベントガスを発生させる加熱工程と、
    前記ドラムの内部の気圧が前記上限値に達した際に前記ガス管路弁を開き、前記ドラムの内部の気圧が大気圧以上の下限値に低下した際に前記ガス管路弁を閉じることで、前記ドラムの内部の気圧が前記上限値から前記下限値に低下するまでの間、前記ドラムの内部に存在するベントガスを、ベントポストに導いてベントポストから排出させる排出工程とが行なわれるベントガスの排出方法。
  5. 前記圧送工程は、前記ドラムの内部に貯留する液化ガス燃料の液面の位置が、第一位置より高くなるまで行なわれ、
    前記加熱排出工程は、前記ドラムの内部に貯留する液化ガス燃料の液面の位置が、第一位置に低下するまで行なわれる、請求項4に記載のベントガスの排出方法。
  6. 前記圧送工程は、前記ドラムの内部に貯留する液化ガス燃料の液面の位置が、第二位置になるまで行なわれ、
    前記加熱排出工程は、前記ドラムの内部に貯留する液化ガス燃料の液面の位置が、前記第二位置から第三位置に低下するまで行なわれ、
    前記ドラムの内部に貯留する液化ガス燃料の液面の位置が、前記第三位置になったときに、前記圧送工程に移行する、請求項4に記載のベントガスの排出方法。
  7. 請求項1乃至3のいずれかに記載の管路システムに設けられるガス管路弁を制御する制御装置であって、
    前記管路システムには、前記ドラムの内部の気圧を計測する圧力センサが設けられており、
    前記制御装置は、前記燃料管路弁が閉じた状態で、前記ガス管路弁を制御するための手段として、上限値判定手段と、下限値判定手段と、弁制御手段とを有しており、
    前記上限値判定手段は、前記ガス管路弁が閉じた状態で、前記圧力センサの計測値が、大気圧以上の上限値に達したか否かを判定し、
    前記上限値判定手段によって、前記ガス管路弁が閉じた状態で、前記圧力センサの計測値が前記上限値に達したと判定された場合、前記弁制御手段は、前記ガス管路弁を開いた状態とし、
    前記下限値判定手段は、前記ガス管路弁が開いた状態で、前記圧力センサの計測値が大気圧以上の下限値に低下したか否かを判定し、
    前記下限値判定手段によって、前記ガス管路弁が開いた状態で、前記圧力センサの計測値が前記下限値に低下したと判定された場合、前記弁制御手段は、前記ガス管路弁を閉じた状態とし、
    前記弁制御手段によって前記ガス管路弁が閉じた状態とされた後、前記上限値判定手段による判定に復帰する制御装置。
  8. 請求項2に記載の管路システムに設けられる燃料管路弁及びガス管路弁を制御する制御装置であって、
    前記管路システムには、前記ドラムの内部の気圧を計測する圧力センサと、前記ドラムの内部に貯留する前記液化ガス燃料の液面の位置を計測する燃料センサとが設けられており、
    前記制御装置は、終了信号受信時位置判定手段と、第一位置判定手段と、上限値判定手段と、下限値判定手段と、弁制御手段とを有し、
    前記エンジン及び前記燃料供給システムの一方から前記制御装置に燃料圧送開始信号が受信されることに応じて、前記弁制御手段は、前記燃料管路弁及び前記ガス管路弁を開いた状態とし、
    前記燃料圧送開始信号の発信元から前記制御装置に燃料圧送終了信号が受信されることに応じて、前記終了信号受信時位置判定手段は、前記燃料センサの計測値に基づき、前記ドラムの内部に貯留する前記液化ガス燃料の液面の位置が、第一位置よりも低いか否かを判定し、
    前記終了信号受信時位置判定手段によって、前記ドラムの内部に貯留する前記液化ガス燃料の液面の位置が、第一位置よりも低いと判定されない場合、前記弁制御手段は、前記燃料管路弁及び前記ガス管路弁を閉じた状態とし、
    前記第一位置判定手段は、前記燃料センサの計測値に基づき、前記燃料管路弁及び前記ガス管路弁が閉じた状態で、前記ドラムの内部に貯留する前記液化ガス燃料の液面の位置が第一位置よりも低いか否かを判定し、
    前記第一位置判定手段によって、前記ドラムの内部に貯留する前記液化ガス燃料の液面の位置が第一位置よりも低いと判定されない場合、前記上限値判定手段は、前記ガス管路弁が閉じた状態で、前記圧力センサの計測値が大気圧以上の上限値に達したか否かを判定し、
    前記上限値判定手段によって、前記ガス管路弁が閉じた状態で、前記圧力センサの計測値が前記上限値に達したと判定された場合、前記弁制御手段は、前記ガス管路弁を開いた状態とし、
    前記上限値判定手段によって、前記ガス管路弁が閉じた状態で、前記圧力センサの計測値が前記上限値に達したと判定されない場合、前記下限値判定手段は、前記ガス管路弁が開いた状態で、前記圧力センサの計測値が大気圧以上の下限値に低下したか否かを判定し、
    前記下限値判定手段によって、前記ガス管路弁が開いた状態で、前記圧力センサの計測値が前記下限値に低下したと判定された場合、前記弁制御手段は、前記ガス管路弁を閉じた状態とし、
    前記弁制御手段によって前記ガス管路弁が開いた状態とされた後や、前記下限値判定手段によって前記圧力センサの計測値が前記下限値に低下していないと判定された場合や、前記弁制御手段によって前記ガス管路弁が閉じた状態とされた後では、前記第一位置判定手段による判定に復帰し、
    前記第一位置判定手段によって、前記ドラムの内部に貯留する前記液化ガス燃料の液面の位置が第一位置よりも低いと判定された場合、前記弁制御手段は、前記ガス管路弁を閉じた状態とする制御装置。
  9. 請求項1乃至3のいずれかに記載の管路システムに設けられる燃料管路弁及びガス管路弁を制御する制御装置であって、
    前記管路システムには、前記ドラムの内部の気圧を計測する圧力センサと、前記ドラムの内部に貯留する前記液化ガス燃料の量を計測する燃料センサとが設けられており、
    前記制御装置は、第二位置判定手段と、第三位置判定手段と、上限値判定手段と、下限値判定手段と、弁制御手段とを有し、
    前記第二位置判定手段は、前記燃料管路弁及び前記ガス管路弁が開いた状態で、前記ドラムの内部に貯留する液化ガス燃料の液面の位置が第二位置に達したか否かを判定し、
    前記第二位置判定手段によって、前記ドラムの内部に貯留する液化ガス燃料の液面の位置が第二位置に達したと判定された場合、前記弁制御手段は、前記燃料管路弁及び前記ガス管路弁を閉じた状態とし、
    前記第三位置判定手段は、前記燃料管路弁が閉じた状態で、前記ドラムの内部に貯留する液化ガス燃料の液面の位置が第三位置に低下したか否かを判定し、
    前記第三位置判定手段によって、前記ドラムの内部に貯留する液化ガス燃料の液面の位置が第三位置に低下したと判定されない場合、前記上限値判定手段は、前記ガス管路弁が閉じた状態で、前記圧力センサの計測値が大気圧以上の上限値に達したか否かを判定し、
    前記上限値判定手段によって、前記ガス管路弁が閉じた状態で、前記圧力センサの計測値が前記上限値に達したと判定された場合、前記弁制御手段は、前記ガス管路弁を開いた状態とし、
    前記上限値判定手段によって、前記ガス管路弁が閉じた状態で、前記圧力センサの計測値が前記上限値に達したと判定されない場合、前記下限値判定手段は、前記ガス管路弁が開いた状態で、前記圧力センサの計測値が大気圧以上の下限値に低下したか否かを判定し、
    前記下限値判定手段によって、前記ガス管路弁が開いた状態で、前記圧力センサの計測値が前記下限値に低下したと判定された場合、前記弁制御手段は、前記ガス管路弁を閉じた状態とし、
    前記弁制御手段によって前記ガス管路弁が開いた状態とされた後や、前記下限値判定手段によって前記圧力センサの計測値が前記下限値に低下していないと判定された場合や、前記弁制御手段によって前記ガス管路弁が閉じた状態とされた後では、前記第三位置判定手段による判定に復帰し、
    前記第三位置判定手段によって、前記ドラムの内部に貯留する液化ガス燃料の液面の位置が第三位置に低下したと判定された場合、前記弁制御手段は、前記ガス管路弁を開いた状態とし、この後、前記第二位置判定手段による判定に復帰する制御装置。
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